加法定理公式の詳細解説

加法定理公式

加法定理は、三角関数の中核的な概念の一つであり、特に非直感的な計算を可能にします。ここでは、加法定理公式に関連する重要な情報を詳しく説明します。📐

加法定理の基本公式

加法定理は、二つの角度の和や差に関連する三角関数を次のように表現します。

加法定理公式は次の通りです:

\[\sin(\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta\]

\[\cos(\alpha + \beta) = \cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta\]

\[\tan(\alpha + \beta) = \frac{\tan \alpha + \tan \beta}{1 - \tan \alpha \tan \beta}\]

加法定理の証明

加法定理の証明は、幾何学的理解によって行われます。特に単位円の考え方を用います。

以下は、sinの加法定理の証明の基本ステップです:

  1. 単位円において角度\(\alpha\)と\(\beta\)を配置する。
  2. それらの対称性を利用して三角形を形成する。
  3. 直交した三角関数の値を合計する。

計算の結果、上記の公式が得られます。😊

例題

ここでは、加法定理を使った例題を解いてみましょう。

問題: \sin(30^\circ + 45^\circ)を求めよ。

の解答は、次のようになります:

\[\sin(30^\circ + 45^\circ) = \sin 30^\circ \cos 45^\circ + \cos 30^\circ \sin 45^\circ = \frac{1}{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}\]

結果として、\(\sin(75^\circ) = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}\)が得られます。✨

グラフによる視覚化

応用問題

加法定理は、さまざまな数学の問題において強力なツールです。特に、次のような問題に応用できます:

応用のポイント:
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